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中 華 大 學

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Academic year: 2022

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中 華 大 學 碩 士 論 文

健康節能住宅案例設計理念與要素之研究

系 所 別:土木與工程資訊學系碩士班 學號姓名:M09304029 陳 宥 任

指導教授:劉 俊 杰 博士

中華民國 95 年 8 月

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誌謝

研究所兩年期間,在恩師 劉教授俊杰的指導之下,使我在學業與 人生的啟發上均獲益良多,尤其在論文寫作期間,如無恩師的指導與 鼓勵,實在難以順利完成。在此,首先感謝恩師並致上最深的敬意。

口試期間,感謝蕭炎泉老師、鐘溫凊老師,在百忙之中撥空指導,

並惠賜諸多寶貴意見與指正,特表最深之謝意。研究期間,感謝拜訪 過的建設公司、營造廠、顧問公司,毫不保留給予意見,撥空接受訪 問與問卷的填寫;在學期間,感謝系上諸位老師給予專業知識的傳 授,如沐春風,謹致學生敬忱。

回顧在中華大學二年研究所的求學過程,除了要感謝諸位老師對 我的指導外,也要感謝同窗好友,不時給與鼓勵與協助;摯友啟立提 供歡笑,使我在研究的過程之中不感苦悶;摯友裕宗提供課業上的協 助,幫助我完成課業;摯友仁文、書玄提供實驗上的協助,使我的實 驗能順利完成;還要感謝學弟竣丞、俊彥與在職班的學長姐慧華、俊 吉、慧萍、隆峰,協助我完成問卷調查;同學季霖、冠廷、姿妤課餘 時的歡樂…..等,特於此獻上最大的感謝。

論文的完成,要感謝的人太多,感謝所有曾經幫助我走過這段學 術生涯的師長與親友,也感謝我的父母,因為有你們的支持,使學生 能夠順利完成論文的撰寫,在此一併獻上無比的謝意。畢業之際即將 到來,祝福所有老師、同學、親友-身體健康、萬事如意。最感謝的 是我深愛的父母、妹妹諭靖、女友美甄在背後支持與鼓勵,讓我無後 顧之憂完成學業。感謝所有關心我的師長、親友、同學,不能一一並 書,謹此短文,由衷感謝你們!

陳宥任 謹誌 民國九十五年八月于

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摘要

健康住宅是近年來養生風氣盛行所帶來的新時代建築產物,SARS 風暴過後,人們對居住環境的選擇更為重視,因此,國內建商開始推 出以健康為標榜的健康住宅,期能利用住宅帶給居住者身體的健康;

而老齡化、少子化的世代即將來臨,健康住宅將會在房地產業中,佔 一席之地。

本研究的研究方法主要分為二部份。第一部份為個案分析,由國 內外對於節能、健康住宅的設計方式加以分析、整合,建構出一套適 合台灣的健康節能住宅設計方式。第二部份為提出營造健康居住環境 的策略,並經由實驗的方式所得到的數據,印證本研究所提出策略的 可行性。

健康住宅除外在設計外,也應包括營造健康的室內環境。本研究 提出運用植物、負離子空氣清淨機、改善飲用水等方式,來降低室內 環境的氧化電位,並提出綠色的生活方式,讓節能與健康,從生活中 做起。

在植物的運用部份,約可達到 25%的減氧化效果;在負離子空氣 清淨機的運用部份,於密閉的空間中,負離子空氣清淨對於室內氧化 電位的折減效果,約可達到 102%的折減率;而在改善飲用水部份,

一般自來水的氧化電位為 216mv,煮沸後的自來水為 178mv,市面上 常見的 RO 水為 165mv,但若使用特殊處理後的電解水,氧化電位則 可降至-450mv。

好的住宅也需要好的使用者來配合,日本人之所以長壽,除重視 健康住宅的設計外,也奉行自然的生活方式,本研究結合文獻與日本 人的生活方式,建議國人可經由生活方式的改善,而達到身體健康與 住宅節能的功效。

健康住宅是綠建築的延伸,除保留綠建築的部份節能設計方式 外,其設計的考量是以人為中心點,強調住宅增加居住者身體的健康 性,讓住宅由無損健康到有益健康;而運用與自然融合的方式,可有 效達到健康與節能的效果,也可減低建設的成本。本研究對於健康住 宅的研究,具有如下貢獻:

初步規劃出適合台灣本土的健康住宅規劃形式。並經由實驗,提 出一系列減少室內氧化電位,達到優良居住室內環境的方式。本研究 參考國外健康住宅之規劃設計理念,以補足全國碩博士論文搜尋尚無 任何一篇「健康住宅」相關論文之缺憾。

關鍵字:健康住宅、規劃設計準則、氧化電位、減氧化效果

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目錄

第一章 緒論 .......................1 1-1 研究動機.........................1 1-2 研究目的.........................2 1-3 研究方法與流程......................4 第二章 文獻回顧 .....................6 2-1 綠建築闡述 .......................6 2-1-1 綠建築的定義.....................6 2-1-2 綠建築評估模式....................8 2-1-3 綠建築設計方式....................9 2-2 健康住宅闡述 ......................14 2-2-1 居住環境對人體的影響 ................14 2-2-2 健康住宅的定義 ...................15 2-2-3 健康住宅設計要點 ..................17 2-3 增進室內健康環境之方式 .................22 2-3-1 增進室內負離子 ...................23 2-3-2 綠色植物的使用 ...................25 2-3-3 科技產品的運用 ...................27 2-4 小結 ..........................31 第三章 個案分析與探討..................33 3-1 節能住宅個案分析....................32 3-1-1 個案敘述 ......................33 3-1-2 綠色能源的運用 ...................34 3-1-3 節能設計與設施運用 .................36 3-1-4 建築環保設計 ....................41 3-1-5 建築健康設計與設施運用及分析 ............43

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3-2-1 台灣的健康住宅 ...................45 3-2-2 中國大陸的健康住宅 .................50 3-2-3 日本的健康住宅 ...................52 3-2-4 各國健康住宅規劃設計之相異性 ............57 3-3 小結 ..........................58 第四章 問卷設計與調查分析................61 4-1 問卷設計 ........................61 4-2 問卷分析方法 ......................66 4-2-1 敘述統計 ......................66 4-2-2 信度分析 ......................66 4-3 問卷調查資料敘述統計分析 ................67 4-3-1 受訪者基本資料分析 .................67 4-3-2 再生能源運用調查分析 ................68 4-3-3 住宅節能設計調查分析 ................69 4-3-4 住宅環保設計調查分析 ................71 4-3-5 住宅健康設計調查分析 ................72 4-4 問卷信度分析 ......................74 4-5 小結 ..........................75 第五章 營造健康住宅環境規劃策略.............76 5-1 住宅常見物品及密閉大樓對室內氧化電位的影響.......76 5-1-1 密閉大樓對室內空氣氧化電位的影響 ..........76 5-1-2 汽車廢氣對室內空氣氧化電位的影響 ..........78 5-2 綠色植物的運用 .....................80 5-2-1 光源充足時植物對氧化電位的影響 ...........80 5-2-2 光源不足時植物對氧化電位的影響 ...........84 5-2-3 植物對室內空氣及電器所釋放的氧化電位折減效果 ....88 5-3 負離子空氣清淨機的運用 .................90

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5-3-1 密閉空間中負離子空氣清淨機對周圍空氣氧化電位的影響 .91 5-3-2 密閉空間中負離子空氣清淨機對室內空氣氧化電位的影響 .92 5-3-3 負離子空氣清淨機於不同距離時的減氧化效果 ......93 5-3-4 負離子空氣清淨機對於使用中電腦的減氧化效果 .....95 5-4 改善飲用水及養成綠色生活方式 ..............96 5-4-1 改善飲用水 .....................97 5-4-2 綠色生活方式 ....................99 5-5 小結 ..........................100 第六章 研究討論....................102 6-1 影響居住環境品質的因素................102 6-2 健康節能住宅與綠色住宅的區別..............103 6-3 健康住宅對日本人的影響.................105 6-4 台灣健康豪宅的噱頭...................106 6-5 健康住宅的型式.....................108 6-7 小結..........................109 第七章 結論與建議...................111 7-1 研究結論........................111 7-1-1 住宅設計方式....................111 7-1-2 住宅健康策略....................113 7-2 研究建議........................116 參考文獻........................118 附錄一 各國平均壽命與世界排名表............121 附錄二 依時間變化台灣地區等價外氣溫度變化表......122 附錄三 問卷調查表...................123 附錄四 36 種有效去除空氣中有毒氣體的台灣常見室內植物..126

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圖目錄

圖 1.1 結合傳統建築、注重身心靈健康又能節能環保的健康住宅構想.3 圖 1.2 研究流程圖.......................5 圖 2.1 雨水貯流滴灌系統示意圖 ................13 圖 2.2 建議廚房空間與排油煙機擺設示意圖...........29 圖 3.1 太陽能光電板結合風力發電路燈.............35 圖 3.2 台灣夏季等價外牆溫度之比較..............41 圖 3.3 全熱換氣機構造....................41 圖 3.4 內倒窗設計......................41 圖 3.5 輕質混凝土多孔性壁體熱傳透率示意圖..........43 圖 3.6 南投吳公館......................46 圖 3.7 南投吳公館的通風透氣、隔熱設計示意圖.........48 圖 3.8 花蓮的金澤居建案...................48 圖 3.9 基礎通氣孔設計....................50 圖 3.10 風力拉桿.......................50 圖 3.11 長沙市同升湖健康社區.................51 圖 3.12 日本山梨縣的健康住宅.................54 圖 3.13 住宅換氣設計(夏季)..................55 圖 3.14 住宅換氣設計(冬季)..................55 圖 3.15 東京郊區健康住宅 ...................56 圖 4.1 健康節能住宅規劃方式推廣可行性模型 ..........61 圖 4.2 受訪者有效問卷回收數量示意圖 .............68 圖 5.1 距離汽車排氣量測氧化電位位置 .............79 圖 5.2 三種植物行光合作用下對缸中氧化電位之變化情形(實驗室). 81 圖 5.3 三種植物行光合作用下對缸中氧化電位之變化情形(自宅)..82 圖 5.4 光源不佳時植物行呼吸作用對室內空氣氧化電位的影響(實

室).........................84

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圖 5.5 光源不佳時植物行呼吸作用對室內空氣氧化電位的影響(自宅) 86 圖 5.6 室內整體氧化電位量測位置...............92 圖 5.7 不同距離對負離子空氣清淨機降低室內氧化電位之影響...94 圖 5.8 負離子空氣清淨機於不同距離時的量測位置........96 圖 6.1 影響居住環境品質因子金字塔結構圖...........103 圖 6.2 健康節能住宅與健康豪宅的衝突點............107 圖 6.3 電磁波穿牆示意圖...................109

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表目錄

表 2-1 綠建築的三大原則....................7 表 2-2 綠建築九大指標歸納表..................8 表 2-3 綠建材的特性、優點與評估項目 .............13 表 2-4 對於室內污染物會產生過敏反應的族群 ..........18 表 2-5 室內空氣質量指標 ...................19 表 2-6 住宅區室外空氣質量指標 ................19 表 2-7 裝修材有毒揮發物控制指標 ...............20 表 2-8 住宅熱環境質量指標 ..................20 表 2-9 住宅聲環境質量 ....................21 表 2-10 室內開窗率......................21 表 2-11 室內的照明度標準 ...................21 表 2-12 使用水水質指標 ....................22 表 2-13 飲用水水質指標 ....................22 表 3-1 個案中再生能源運用情形與分析 .............34 表 3-2 小形風力發電機根據葉片大小分為 4 種類型 ........36 表 3-3 個案中節能設計與設施運用情形與分析 ..........37 表 3-4 住宅的內部空間格局設置 ................39 表 3-5 各種複層玻璃導熱系數值 ................39 表 3-6 隔熱塗料對不同牆體之熱傳透率 .............40 表 3-7 不同色彩之日射吸收率 .................40 表 3-8 建築環保設計分析與比對 ................42 表 3-9 建築健康設計與設施運用分析及比對 ...........44 表 3-10 南投郊區吳公館的住宅設計要項.............47 表 3-11 金澤居建案的住宅設計要項...............49 表 3-12 長沙市同升湖健康住宅的住宅設計要項..........52 表 3-13 日本山梨縣健康住宅的住宅設計要項 ...........54

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表 4-1 受訪者基本資料調查設計表...............62 表 4-2 住宅節能設計認同度調查表...............63 表 4-3 住宅環保設計認同度調查表...............64 表 4-4 住宅健康設計認同度調查表...............65 表 4-5 受訪者有效問卷回收數量統計表.............68 表 4-6 營建設計相關產業對住宅運用再生能源建議設置程度....69 表 4-7 營建設計相關產業對住宅節能設計建議程度........69 表 4-8 節能設計建議排比...................70 表 4-9 營建設計相關產業對住宅環保設計建議程度........71 表 4-10 環保設計建議排比...................72 表 4-11 營建設計相關產業對住宅健康設計建議程度........72 表 4-12 健康設計建議排比...................73 表 4-13 α係數之判定標準...................74 表4-14 問卷整體之Cronbach‘s α值..............74 表 5-1 4 月 7 日量測中華大學行政大樓密閉空間室內空氣氧化電位值 77 表 5-2 6 月 27 日量測中華大學行政大樓密閉空間室內空氣氧化電位值 77 表 5-3 當室內氧化電位為 176mv 時汽車廢氣的影響距離 ......78 表 5-4 當室內氧化電位值為 176mv 時汽車廢氣對室內氧化電位的影響 79 表 5-5 三種植物行光合作用下對缸中氧化電位之影響程度(實驗室).80 表 5-6 三種植物行光合作用下對缸中氧化電位之影響程度(自宅)..81 表 5-7 植物對缸中 4.5 小時氧化電位的增減率..........83 表 5-8 植物行光合作用時對室內空氣氧化電位值的增減效果....83 表 5-9 三種植物行呼吸作用下對缸中氧化電位之影響程度(實驗室)84 表 5-10 三種植物行呼吸作用下對缸中氧化電位增長率(實驗室)..85 表 5-11 三種植物行呼吸作用下對缸中氧化電位之影響程度(自宅).85 表 5-12 三種植物行呼吸作用下對缸中氧化電位增長率(自宅)...86 表 5-13 植物呼吸作用時對室內空氣氧化電位值的增減效果.....87

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表 5-14 室內空氣氧化電位值為 189mv 時植物行呼吸作用的影響結果.88 表 5-15 室內常見物品於日間對室內空氣氧化電位影響.......89 表 5-16 室內常見物品於夜間對室內空氣氧化電位影響.......89 表 5-17 當室內氧化電位為 234mv 時,植物對電腦氧化電位折減率..90 表 5-18 密閉空間中負離子空氣清淨機對四周圍空氣氧化電位的影響.91 表 5-19 密閉空間中負離子空氣清淨機對四周圍空氣氧化電位的影響.92 表 5-20 負離子空氣清淨機使用時的有效距離...........94 表 5-21 負離子空氣清淨機於不同距離時的量測值 .........96 表 5-22 住宅常見飲用水氧化電位量測值.............97 表 5-23 常見飲品氧化電位...................98

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第一章 緒論

台灣經過 SARS 風暴後,國人對於健康住宅的設計需求取代了傳統的 綠建築,成為了房建業的當紅炸子雞,但要如何住得舒適、健康並擁有 好的居住環境品質就成為了民眾購屋時的首要選擇;但是,也因為能源 價格不斷的上漲,因此,國內有許多的業者就開始著手進行健康節能住 宅規劃設計,期能讓建築物更加的節能與環保,也能讓住戶的身、心、

靈更為健康。

1-1 研究動機

台灣建築產業未來的發展趨勢,是朝向永續性的發展。根據成功大 學建築系對台灣建築相關產業耗能比例的研究中,建築業耗能量佔全國 能源消費比例 33%,遠大於其他產業,而台灣每年自產能源只有 4.7%,

其餘 95.3%都須仰賴進口【1】。基由上述理由,建築的節能設計就突顯出 對節能的重要性。

近年來,台灣發生一些關於健康方面的重要事件,如健保的嚴重虧 損、人口老齡化、癌症及洗腎病患增加等。每一個事件的產生的必有其 原因,但最主要的原因,乃在於大環境的不斷改變,因此,造成許多健 康問題的出現。

健康問題的嚴重性日益增高,國內一些建商也抓準此時機,推出一 系列的養生村、健康住宅等相關建案。從規劃出良好的居住環境,與設 計出優質的居家住宅等,設計的考量都與健康相關,但這些建案所標榜 的健康設計,是實質的?還是噱頭?仍不明顯,但是,可以知道的是,

這些建商所推出的養生、健康住宅,售價都不便宜。

經由日本經驗可知,健康住宅應該是要以人為本,並讓住宅與自然 環境相結合,才能達到住宅對身體的養生效果,因此,本研究所要探討

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的健康、節能住宅,在節能部份,是以運用自然與科技的設計方式,以 經濟為原則,達到住宅節能的效果;健康部份,乃是以人為設計出發點,

結合台灣、中國大陸、日本三國對於健康住宅的設計形式,做出最適合 台灣的健康住宅設計方式。

1-2 研究目的

台灣經歷過 SARS 風暴,在此之後,便開始有了「健康住宅」這個名 辭出現。強調除了一般住宅的舒適外,還要讓使用的住戶住的更加健康。

因此,本研究所要探討的就是將一般傳統建築結合節能的綠建築設計模 式,再加入健康設計與健康環境,如圖 1.1 所示,打造出一個能讓居住 者身、心、靈都能健康又兼具環保、節能的健康屋。

除此之外,本研究希望藉由研究中,發現台灣對於健康住宅規劃設 計方面的問題,並提出完善的建議,其研究目的,如下所示:

1. 將一般傳統建築結合節能的綠建築設計模式,並將健康設計及健 康環境融入住宅之中。

2. 對於台灣健康住宅規劃設計方面的問題,提出較好的建議。

3. 藉由健康住宅的推廣,增加台灣民眾住的健康,節省政府每年龐 大的健保費用。

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圖 1.1 結合傳統建築、注重身心靈健康又能節能環保的健康住宅構想 (本研究整理)

傳統建築

身、心、靈 健康

節能、環保

健康住宅 綠建築

綠色 生活

健康 節能住宅

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1-3 研究方法與流程

本研究的研究方法,是先從文獻回顧中,回顧健康節能住宅的定義、

建築規劃模式、運用設計,並從其中歸納出節能的建築手法、不良住宅 對人體的傷害與達到健康住宅所需的各項指標等。

運用個案研究的方式,首先,以國內二個著名學術性節能建築案例 與國外著名綠色住宅做分析比對,分析出節能住宅的設計方式與設備的 選用,再將台灣、中國大陸、日本三國對於健康住宅的設計方式做整合 分析,最後將節能住宅與健康住宅的設計方式加以彙整,並提出本研究 對健康節能住宅規劃設計方式的建議。

個案研究法最大的缺點在於缺乏客觀性,因此,利用問卷調查的方 式,針對本研究對健康節能住宅的設計模式與設備的選用等假設,作出 客觀性的調查,並利用問卷調查結果印證本研究對健康節能住宅所提出 的假設。

印證假設後,本研究將提出對健康節能住宅增加居住健康方法的新 構想,並以實驗的方式,強化新構想的理論基礎。

最後,為本研究作出結論與建議,研究流程圖,如圖 1.2 所示。

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圖 1.2 研究流程圖

經由一連串的研究後,本研究將針對適合台灣的健康住宅提出構 想,並經由研究過程,發現一些不被重視,但卻重要的問題,然後提出 討論,最後經由研究心得試著對整個大環境提出最適當的建議,以增加 本研究對國家、社會的貢獻。

文獻回顧

個案研究法

提出設計假設

問卷調查

專家意見 整

整合結果

結論與建議

健康環境建構構想

實驗法

以實驗數據強化構想

實務可行性

修正問卷

不可行

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第二章 文獻回顧

健康住宅在 SARS 過後,成了許多建商主打的建案,而愈來愈多的民 眾在退休後選擇在郊區購置住宅作為養生之用,由此可知,國內民眾對 健康需求的認知程度,日益高漲。

健康住宅是綠建築的延伸,因此,如何建構完善的健康節能住宅即 是本研究所要研究的重點。本章節將針對國內外對節能、健康住宅所做 的相關研究做一系列的整理,內容包括對綠建築設計方式的認識、健康 住宅的設計方式,再到營造健康室內環境的方式等。

2-1 綠建築闡述

健康住宅是綠建築的延伸,因此,在研究健康住宅的規劃之前,必 須先對綠建築有所認識。

2-1-1 綠建築的定義

綠建築與傳統建築最不同的地方,是綠建築具有環保概念,且其環 保概念不僅只有在硬體建設上,也包含了軟體建設,反觀傳統建築所重 視的,僅在於建物的基本性能(如防火安全性、耐震性、實用性…等等)。

綠建築在學術上是地球資源永續發展政策中重要的一環。簡單的定 義,就是"花費最少的資源建造,產生最少的廢棄物",也就是環保的建築 工程,也可以說是能夠有效率的節約能源,並提供良好的健康生活環境

【2】。例如使用可回收的鋼構建材、再生材料與寒帶木材構材,避免使 用鋼筋混泥土建材減少二氧化碳的排放等等。

行政院頒布的「綠建築推動方案」裡,其中建築部分訂定環境評估 九大指標系統,凡建築物,需經過內政部建築研究所指定機構,至少審

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核通過其中「日常節能」、「水資源」兩項指標,才可取得候選綠建築標 章。其實,綠建築的意義在於強調人與自然環境的共存,而不是一味的 開發,其結果造成地球溫室效應的氣候變化;相對的,台灣因為大量使 用混擬土,造成砂石亂採與土石流的發生。所以,綠建築將是未來發展 的趨勢【3】。

我國建築界的學者更將綠建築的設計分為三大類如表 2-1,即為減 少資源消費、減少生態負擔與改進室內環境品質。

表 2-1 綠建築的三大原則【3】:

設計原則 內容

減少資源消費 能源、建築原物料、水和土地。

減少生態負擔 溫室氣體排放、破壞臭氧層的物質、固體和液 體的廢物。

改進室內環境品質 空氣、溫度、採光及音響。

在綠色的設計部份,國外學者建議以綠色設計 3R 守則進行住宅整體 性的考量【4】:

1. 減量(Reduce):資源有限,因此,建築設計師設計住宅時必須考 量以下三點:(a)減少產品的體積和用料。

(b)減少產品製造和使用時之能量消耗。

(c)免除不必要之功能。

2. 再使用(Reuse):很多產品使用後即丟棄,設計師可能採用部份 更替的方式設計,以能達到重覆使用之目的。

3. 原料回收(Recycle):回收最主要的目的為原料之再利用。

在綠色建築的設計上,一定要從整體上來考量;站在設計者的立場,

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加強綠色設計應是配合環保行動的主要工作,當然,也要假設自己為使 用者,以使用者的角度去做規劃,方能將建築整體規劃的更為人性化,

也才能使使用者居住的更為舒適。

2-1-2 綠建築評估模式

綠色建築相對傳統建築而言,是具有環保概念的,不僅只有硬體,

也包括軟體建設,簡單來說,綠色建築運用大地資源,吹的是自然風、

運用自然光,另外有資源回收設施,例如雨水回收設施、再生能源的運 用等。

1999 年以來,我國的綠建築政策為了簡化、量化的目的,採用綠化、

基地保水、日常節能、二氧化碳減量、廢棄物減量、水資源、污水垃圾 改善等七大指標,作為綠建築草創期之評估體系。

綠建築審查累積三年以來的綠建築評估經驗與各界之建議,建議在 上述七大指標系統之外,加入「生物多樣性指標」與「室內健康與環境 指標」,組成嶄新的綠建築九大評估範疇,以作為我國最新綠建築評估的 主軸。

這九大指標可被歸納為生態(Ecology)、節能(Energy Saving)、 減廢(Waste Reduction)、健康(Healthy)等四大部分,如表 2-2 所示,

並可稱此評估體系為「EEWH 系統」,同時可將我國的「綠建築」重新定義 為「生態、節能、減廢、健康的建築物」【3】。

表 2-2 綠建築九大指標歸納表【5】

指標分類 內容

生態(Ecology) 生物多樣性、綠化量、基地保水指標 節能(Energy) 日常節能指標

減廢(Waste Reduction) 二氧化碳及廢棄物減量指標

健康(Healthy) 室內環境、水資源、污水及垃圾指標

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除了綠建築的九大指標評估外,日本環境共生住宅理念中的「周邊 環境親和性」指出,在健康住宅的規劃上,住宅的空氣品質、隔音、採 光、視覺景觀、溫度、濕度與無障礙空間等被視為七個評估重點【6】, 如此一來,才能確保規劃出健康、良好與舒適的居住環境。

2-1-3 綠建築設計方式

綠色住宅強調住宅的節能功效,因此,將住宅融入自然環境之中,

即可減少許多不必要的能源浪費。本章節從文獻中,彙整出一系列綠色 住宅的設計方式。

1.誘導式建築設計

誘導式建築設計起源於 1960 年代的「生態建築」,當時的「生態建 築」強調使用當地自然建材,而盡量不使用近代能源與電化設備。因此,

採用覆土保暖、溫室、蓄熱牆、草皮屋頂、風車、太陽能熱水器等設計 的建築外型紛紛出現,甚至在自家種植水耕作物,並利用糞便來堆肥兼 作沼氣燃料。雖然「生態建築」中的水耕、沼氣燃料不是每一個家庭都 可以使做到,但是,保溫、遮陽、通風的建築手法則是可廣為應用的實 用技術,而這些設計,就是「誘導式建築設計」的方法。

所謂的「誘導式建築設計」就是「利用自然力來從事最佳居住環境 的建築設計」。「誘導式」的英文為 Passive,原為消極、被動、順從的意 思,所謂的「誘導式設計 Passive Design」就是順應陽光、氣溫、濕度 等自然原理,盡量不依賴機器、設備、能源之力,以計畫、配置、外殼、

植栽等建築設計的手法,來改善居住的環境品質。

從基地、配置、方位、開口率、平面、外遮陽等誘導式的綠色建築 計劃,是最有效的智慧型節能方式,而在建材、隔熱層、反射膜等細部

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上做的節能設計,則是最花錢又少有效果的方法。

「誘導式建築設計」從綠化、通風、自然採光所得到的健康與舒適 感,遠遠超越了節約空調用電所得到的好處;此設計模式使人類的生活 更接近人性化、自然化與天人合一的理想,無疑是「綠色建築」中最重 要、最實用的設計技術【7】。

2. 外殼節能設計

在台灣,建築節能主要的目的就是減少用電量。在夏季是台灣用電 的高峰期,減少冷氣用電就成為節用電的主要代名詞。

一般住宅熱源主要是來自室外,透過窗戶玻璃進入室內的直接太陽 輻射熱及透過曬熱的牆壁、屋頂、玻璃進入室內的傳導熱,及經由窗戶 縫進入室內的對流熱等。

建築的方位也會影響節能效果,台灣夏季(5~9 月)之平均日射量,

以水平面(即屋頂面)最大,東、西面次之,南面再次之,北面最小,其 熱量大小約 4:2:1:0.8 之比,故房屋之開窗方向以南、北向最佳,如 東西方向開窗,則要加遮陽或隔熱等設施。

建築的外殼節能設計,主要有三個設計部份:屋頂隔熱、外牆隔熱 與外遮陽設計。

屋頂隔熱:可在室內設置天花板,並在中空樓板與天花板之間,以 錫箔及空氣層加以隔熱,亦可使空氣層流動增加散熱效果。屋頂也可設 置花園美化環境及隔熱,亦可設灑水設備噴水冷卻屋頂隔熱。

外牆的隔熱:加厚牆壁以達隔熱的效果,亦可種植茂盛樹木或爬藤 植物來阻擋陽光直射達遮蔭隔熱。此外對於由門窗直射而入之陽光,需 在窗外遮陽,直接將炎熱排拒戶外,以避免耗費大量冷氣用電。

外遮陽:建築開窗處,設置外遮陽設計可以有效隔熱,以外遮陽板

(26)

作為窗戶遮陽設計,隔熱效果可達 90%;以帆布作為窗戶遮陽設計,隔熱 效果可達 80%;以白色窗簾作為窗戶遮陽設計,隔熱效果可達 45%;以暗 色窗簾作為窗戶遮陽設計,隔熱效果僅 25%;若如任何遮陽設施,則無任 何隔熱效果【8】。

由此可知,完善的外殼節能設計,將可減少室外熱源的入侵,達到 節省冷氣用電的目的。

3. 綠色建材之應用

1992 年國際學術界為綠建材定下定義,即為:「在原料採取、產品製 造、應用過程和使用以後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對 人類身體健康無害的材料,稱為『綠建材』」。

廿一世紀為綠建材的時代,綜合各國之綠產品標章或建材標章可了 解,目前國際間對於綠建材的研究,是為了有效控制室內污染源、延長 建築物的生命週期與材料的再利用,進而研擬適用於國內本土化之綠建 材評估要項與標準,並依其特性與優點如表 2-3,提出具體可行之管制措 施以保護國民健康及環境資源【9】。

在建物之設計、施工上,必須將建築物對地方及自然環境,還有建 築物使用者的整體健康和福祉等的負面影響,降至最低,其中,有以下 材料不應用於建築物當中【10】:

1.產自熱帶與林的木材。

2.含有六氯化苯或氧化三丁錫的木材防腐劑。

3.石棉或含有石棉的製品。

4.尿素甲醛發泡乳膠,或是釋出的甲醛量足以危害健康的材料。

5.普遍含有礦物纖維的材料。

6.礬土含量高的水泥。

(27)

7.氯化鈣混合物。

8.建物之設計、施工,不得使用含有氟氯碳化物的絕緣材料。

建築物興建材料的選用,除了具有環保觀念的綠色建材之外,近年 來,再生建材也是政府與相關學者相當推崇的材料,再生建材具有環保、

減廢與再利用等特性,再加上台灣是全世界使用水泥量最多的地方,在 這種性況下,把營建廢棄物回收再利用,成了國內當前最迫切的課題之 一。

內政部建築研究所所長蕭江碧(民國 87 年 5 月至 94 年 7 月)指出,

減出建築產能與二氧化碳汙染最有效的對策,就是促進建材的循環再利 用;目前歐、美、日等先進國家對建築都擁有「建材回收率」的規定,也 就是指定新建物起造成,必須使用到三到四成的再生混凝土磚、再生木 材等回收再利用的「再生建材」。

有鑑於此,內政部建築研究所建立「綠建材標章」,除了先提倡的「健 康」綠建材之外,也將優先鎖定九類營建廢棄物,進行回收利用,透過 公共工程採購管道,使「再生」綠建材大量被使用,帶動國內建材循環 利用的環保風潮。

再生九大類建材分別為高壓混凝土地磚、植草磚、圍牆磚、道路級 配料、消波塊、公園遊憩區與風景區碎石步道鋪面等六種混凝土再生產 品,以及公共建築可使用的木質廢料再生料片板、中小學淘汰課桌椅回 收再製的粒片板、木片水泥版等三項木質再生產品。推動這九大類再生 綠建材,每年約要用掉 400 萬噸的營建廢棄物,如果以目前推估每年約 1200 萬噸的營建廢棄物產量換算,至少可減少三分之一的環境負擔【11】。

綠建材的特性、優點與評估項目如表 2-3 所示。

(28)

表 2-3 綠建材的特性、優點與評估項目【9】

特 性

Reuse ――再使用 Recycle ―― 再循環 Reduce ―― 減量

Low emission materials ―― 低污染 使

用 優 點

生態材料― 減少化學合成材之生態負荷與能源消耗。

回收再用― 減少材料生產耗能與資源消耗。

健康安全― 使用天然材料與低揮發性有機物質的建材,可減免化 學合成材所帶給人體的危害。

材料性能― 材料基本性能及特殊性能評估與管制,可確保建材使 用階段時之品質。

評 估 項 目

性能確保 環保確保性 健康性確保

4. 雨水資源運用

水資源缺乏已成世界性問題,在傳統水源受限開發之時,雨水貯留 供水實為一種經濟實惠的水資源利用方式,主要以屋頂、地面集留,供 家庭生活用水之補充(如澆灌、沖廁、洗車)、農業灌溉、工業替代用水 等,以替代自來水供應之不足,並為各國節水措施之一環。

雨水貯流系統如圖 2.4,包含集水區域、導管系統、雨水過濾系統、

貯水槽等部份【12】。

圖 2.1 雨水貯流滴灌系統示意圖【12】

(29)

當然,在一般降雨量較少的地區,使用雨水貯流系統時,可能會遇 到水源不足的問題,因此,必須搭配自來水管線,以免影響生活的用水 品質。

2-2 健康住宅闡述

健康住宅凌駕於綠建築之上,除了要求住宅節能外,對於居住者的 身體健康,也有一定程度的幫助。健康住宅的設計方向,是本研究的重 點,因此,本章節依據文獻,對於居住環境對人體的影響、學者對健康 住宅所下的定義及健康住宅的設計要點做闡述,做為下階段研究的基礎。

2-2-1 居住環境對人體的影響

人的一生中有 70~90%的時間是在室內度過,可見,室內居住環境對 健康的影響有多重要,在人們生活水平和居住條件不斷改善的現代,擁 有好的居住環境,就成了提高人們健康水平的必要條件。

居住環境對健康的影響主要分為兩大類【13】;第一種為不良建築綜 合症(Sick Building Syndrome,簡稱 SBS),第二種為建築相關疾病

(Building Related Illness,簡稱 BRI)。

不良建築綜合症(SBS)指的是在建築物內生活和工作時會出現的症 狀。主要症狀為:注意力不集中、嗜睡、疲勞、頭痛、易感冒、胸悶、

皮膚過敏、眼睛紅腫等,一但離開這種環境,症狀自然會減輕或消失。

建築相關疾病(BRI)指的是由於建築選址、設計、選材不當,造成 室內空氣品質不良引起的疾病。主要症狀為:呼吸道感染、心血管疾病 及各種癌症等,離開了引起建築相關疾病的環境,症狀也會消失或減輕。

因此,無論是不良建築綜合症或建築相關疾病,都可以通過改善居住環 境、減少室內污染物來源,並提高室內空氣的質量,以降低這些症狀的

(30)

發生率。

在室內,常見的污染物有四種,第一種是懸浮微粒,即粒徑小於 10 微米的懸浮顆粒。懸浮微粒的產生,主要是由燃燒形成,在家庭中的懸 浮微粒主要是經由炊飯、取暖時的燃燒過程中所產生,許多化學污染物、

生物污染物都會附著於懸浮微粒上,被人體吸入,造成危害。

第二種室內污染物為化學物質;包括傳統空氣污染物、非傳統空氣 污染物以及其他致癌物質等。

第三種室內污染物為放射性污染;放射線多半是由電器用品所產生 的,放射線對身體最大的影響是它可能會使人產生癌症。一些不良的建 材,如輻射鋼筋等都會釋放出對人體有害的放射線。

第四種室內污染物是生物污染;主要是指細菌、病毒、霉菌、塵蹣、

花粉、孢子、蟑螂、蚊蠅等所造成的污染。嚴重的呼吸綜合症(SARS), 即由生物污染物所引起,而大多數的過敏病,也與生物污染有關。除此 之外,物理因素造成的污染物也不可忽視,如光、噪音、震動等等,都 是影響居住環境品質與健康的主要原因。

2-2-2 健康住宅的定義

根據世界衛生組織的定義,所謂健康就是「在身體上、精神上、社 會上完全處於良好的狀態,而不是單純的指疾病或病弱」【14】。日本是 健康住宅發源較久的國家,因此自有一套對健康住宅的定義,即讓居住 的人和建築物同時保有健康,並讓居住者的心靈和身體、建築物的耐久 與耐用性同時提昇【15】。

據此上述定義,"健康住宅"就是指「能使居住者在身體上、精神上、

社會上完全處於良好的狀態的住宅。」

依據世界衛生組織對健康住宅的設計準則,健康住宅至少要有以下

(31)

15 點要求【16】:

1.會引起過敏症的化學物質的濃度很低。

2.為滿足第一點的要求,盡可能不使用易散的化學物質的膠合板、

牆體裝修材料等。

3.設有換氣性能良好的換氣設備,能將室內污染物質排至室外。特 別是對高氣密性、高隔熱性來說,必須採用具有風管的中央換氣 系統,進行定時換氣。

4.在廚房灶具或吸煙處,要設局部排氣設備。

5.起居室、臥室、廚房、廁所、走廊、浴室等,要全年保持在 17℃

至 27℃之間。

6.室內的溼度全年保持在 40%至 70%之間。

7.二氧化碳要低於 1000 PPM。

8.懸浮粉塵濃度要低於 0.15mg 平方米。

9.噪聲要小於 50 分貝。

10.一天的日照確保在 3 小時以上。

11.設足夠亮度的照明設備。

12.住宅具有足夠的抗自然災害的能力。

13.具有足夠的人均建築面積,並確保私密性。

14.住宅要便於護理老齡者和殘疾人。

15.因建築材料中含有害揮發性有機物質,所以住宅竣工後要隔一段 時間才能住。在此期間,要進行換氣。

台灣發生 SARS 疫情後,「健康住宅、衛生空間」開始受到重視,同 一時間,奈米馬桶、光觸媒廚具成為「時尚」的配備,但攤開來說,這 些配備多數是建商增加產品賣相的輔銷工具。因為一個真正的健康住 宅,在看得到的地方要健康,在看不到的地方更要健康,這還包括居住

(32)

時精神上的舒適愉快。

2-2-3 健康住宅設計要點

近年來,台灣出現如 SARS、禽流感與腸病毒等一系列的強烈傳染 病,造成社會大眾的恐慌,在此之後,房仲業也開始鼓吹起健康建築的 風潮,因此,一些業者也將健康設計納入住宅規劃時的考量之一。

居住環境的品質會受到許多外在因素的影響,連帶的也會影響到住 戶的健康。以下幾點,是健康住宅在規劃設計時應該考量到的項目【17】: 1.建築地點:選擇住宅最重要的重點就是地點的選擇,若是以健康因素

為首要考量,選擇地點就應該要避免選在附近有工廠、變電 所、鬧區、無線電話基地台、高速公路和其他空氣污染物順 風方向的下風處,並要避免選在水災頻繁的區和或地震帶 上。

2.排水設施:長期的潮濕能侵蝕鋼筋構造、水泥基地或木造建築。水能使 泥土過度不平均的下陷,使得建築物產生裂縫或變形;住戶 在長期潮濕的環境下居住,也會對健康有所影響,因此,在 設計建築物時,排水設施的規劃也要相當慎重。

3.用無毒的建築材料:避免用木屑板、三夾板和塑膠,因為這些材料會 漏化學藥劑,地板用瓷磚、硬木或自然材料較好,避免用人 造纖維的地毯,以免引起過敏。在塗料部份,應選用水溶性 的油漆,並注意油漆內是否含有揮發性的有機化學原料

「VOC」,新上漆的房間,最好保持一段時間完全乾燥與通 風,使油漆本身所揮發出的氣體完全揮發完全,在行使用,

對健康較無影響。

4.絕緣體:建築物壁體如果有足夠的絕緣體,則室內的溫度較不易隨著

(33)

室外氣溫的升降而有太快的變化,這能減低冬天暖氣和夏天 冷氣的使用量。

除此之外,健康住宅的設計,還需考慮到住宅的各項環境指標,因 為住宅的設計,是以居民的感觀為主要重點,人性化的設計一直以來都 是每個設計者所追求的,所以,當要規劃一棟健康住宅時,各項環境質 量也都要考慮詳細,各項環境質量包括:空間面積、裝修材料有毒物質 控制指標、住宅熱環境質量、聲環境質量、光環境質量與水環境質量等。

空間面積

居住生活行為以人為本,並以規律為原則和滿足居住者的生活需 求,因此在空間面積的設計上應針對居住者的需求進行社考量。

空氣質量

空氣的品質,是影響健康的主要因素之一,好的居住品質,就應該 要有好的空氣品質,各種不同的室內污染物,會對某些有過敏體質的人 造成傷害如表 2-4,一般來說,在空氣質量部份,分為室外空氣質量與室 外空氣質量兩種如表 2-5、表 2-6 所示。

表 2-4 對於室內污染物會產生過敏反應的族群【18】

污染物 產生過敏反應的族群

O3 患有氣喘及呼吸系統疾病者 PM2.5 患有呼吸系統疾病或心臟疾病者

PM10 患有呼吸系統疾病者

CO 患有心臟疾病者

SO2 患有氣喘疾病者

NO2 患有呼吸系統疾病者

(34)

表 2-5 室內空氣質量指標【19】

污染物名稱 標準值

一氧化碳 一小時平均值 10 mg/m3 二氧化碳 日平均值 0.1%

氨 一小時平均值 0.2 mg/m3 甲醛 一小時平均值 0.1 mg/m3 苯 一小時平均值 0.11 mg/m3 揮發性有機物 八小時平均值 0.6 mg/m3

氡 年平均值 100 Bq/m3 細菌總數 2500 個/m3

表 2-6 住宅區室外空氣質量指標【20】

指標 飄塵 SO2 NO2 CO 標準值(mg/m) 0.15 0.15 0.1 4.0

裝修材料有毒物質控制指標

在室內裝修材料的選用,應該要選擇無毒性、自然素材等裝修材料,

並針對個人體質來選用,若本身有過敏體質的人,就應該要選用非過敏 來源的材料,石綿材質的裝修材盡量不要使用;在裝修室內時,一些設 置也必須要考量,如地板的防滑、結構物防火等,但是,裝修材中,對 人體影響最大的是有毒的揮發物,因此,裝修材有毒揮發物控制指標,

應符合表 2-7 各項控制指標:

(35)

表 2-7 裝修材有毒揮發物控制指標【20】

材料分類 控制指標

高標準 低標準 甲 含量(mg/100g) ≦9 ≦30 人造板

甲醛釋放量(mg/m3) ≦0.12 ≦0.36 揮發性有機化合物(g/L) ≦125

苯(%) 不得含有 塗料

游離甲 (mg/m3) 0.5

溶劑型 水基型 游離甲 (mg/m3) ≦0.5 ≦1

苯(%) ≦0.05 ≦0.01 甲苯、二甲苯(%) ≦25 ≦1 黏著劑

總揮發性有機物(g/L) ≦550 ≦50

住宅熱環境

所謂的住宅熱環境,就是指室內最佳溫度與溼度,最佳室溫與最佳 溼度將帶給使用者最舒適的感覺,因此,在設計住宅時,室內保溫、隔 熱牆的設置、環保能源的使用就成了設計時的重點,熱環境評量指標如 表 2-8 所示。

表 2-8 住宅熱環境質量指標【20】

項目 標準值

冬季 夏季

適當溫度 18~20℃ 26~28℃

溫度 最佳溫度 20~24℃ 22~26℃

溼度 相對濕度 35%~60% 40%~65%

聲環境質量

健康住宅應遠離噪聲源,不可避免時應採取有效的防噪措施,如種 植樹木或採用通風消音窗、隔聲牆體或其他隔音措施。

住宅聲環境質量如表 2-9 所示:

(36)

表 2-9 住宅聲環境質量【21】

db 值 所在

位置 臥室 起居室

鄉村 20 25

郊外 25 30

城市 30 35

近交通要道 35 40 近工業區 40 45

光環境質量

住宅應具備基本的日照條件。而室內也應該要有一定的照明度,因 此,光環境質量的考量應該要考量住宅的開窗率與室內的照明度,表 2-10 與表 2-11 即為室內開窗率標準與室內照明標準:

表 2-10 室內開窗率【20】

房間名稱 窗地面積比值(Ac/Ad) 起居室、臥室、書局、廚房 1/6~1/7

浴廁間 1/10

樓梯間 1/14

表 2-11 室內的照明度標準【20】

照明部位 照明度標準值(lx) 一般活動區 75~100

起居室

客廳 書寫、閱讀 200~300 一般活動區 50~75 臥室

書寫、閱讀 200~300 一般活動區 50~100 書房

書寫、閱讀 300~500 餐廳、廚房 150~200 浴廁間 100~150 樓梯間 75~100

(37)

水環境質量

住區內供水系統的水質、水壓和水量,應具備有效的保障措施。而 住宅內所謂的水環境質量主要區分為使用水與飲用水,在使用水部份,

一般住宅以使用自來水為主,一般的自來水即符合使用水的標準如表 2-12,而在飲用水部份,要求的較為嚴格如表 2-13。

表 2-12 使用水水質指標【20】

項目 指標質

色度 15 度

渾濁度 ≦1 度 細菌總數 100 CFU/Ml 總大腸桿菌數 0 CFU/Ml

氯含量 ≧0.05 mg/L

味 無臭、無異味

肉眼可見物 無

硝酸鹽 20 mg/L

表 2-13 飲用水水質指標【20】

項目 指標質

色度 5 度

渾濁度 ≦1 度 細菌總數 50 CFU/Ml 總大腸桿菌數 0 CFU/Ml

氯含量 ≧0.05~0.08 mg/L 高錳酸鉀消耗量 2 mg/L

肉眼可見物 無

硝酸鹽 10 mg/L

2-3 增進室內健康環境之方式

健康住宅除了在規劃設計方面要符合國內外學者所研究出的規範 外,住宅內部的健康環境,仍需要靠居住者去維持,因此,本研究統整

(38)

過去學者對增進室內健康環境的研究文獻,做為本研究後續進行的基礎。

2-3-1 增進室內負離子

在大自然中存在著空氣陽離子和空氣陰離子。陰離子即所謂的負離 子。陰離子對自律神經失調的調理是極有助益的。「負離子」有三項主要 功能:

一、使氧自由基無毒化

氧自由基是由於細胞的代謝、紫外線的電離輻射、不良的生活習慣 (煙、酒、肥胖)和各種感染物所引起的中性粒細胞和巨噬細胞的激活,

並催化分子氧發生單價還原產生的氧自由基。

氧自由基對於人類的健康有許多慢性且不良的影響,它不僅會造成細 胞衰老與破壞蛋白質、核酸和碳水化合物,並且最近的醫學報導還指出 氧自由基會產生抑制免疫功能、加速動脈硬化與致癌的可能。因為氧自 由基的電子要比普通狀態少,因此是一種極不穩定的物質,也正因為氧 自由基的外圍電子比普通狀態少,而負離子的外圍電子比普通狀態多,

負離子多出來的電子就可以供給缺少電子的氧自由基進行中和,使氧自 由基獲得滿足,以達到無毒化的效果。

二、將體液轉變成弱鹼性

在體液酸鹼值的部分,保持細胞正常代謝的重要條件之一,是能維 持體液恆定的酸鹼平衡。在正常情況下血液 pH 值應該恆定在 7.38~7.44 這個範圍內,平均為 7.4,呈弱鹼性。至於維持 pH 恆定在健康範圍內就 要靠兩大機制:

1、體內緩衝系統,通過肺的調節,使體液中氫離子的濃度能保持在 極低恆定濃度。

(39)

2、腎臟通過對碳酸氫的重吸收和對酸或鹼的的排泄,達到酸鹼平衡 的目的。

氫離子濃度為決定體液酸鹼性的重要條件,當氫離子愈多時,體液 的酸性愈強。而負離子的另一個特殊的功能就是可以讓體液中的氫離子 濃度降低,達到穩定體液呈弱鹼性的功效。

三、改善空氣的品質

由於空氣中的污染物質如灰塵,工廠、汽車排出的廢氣,病毒、細 菌等生物懸浮物大多為帶有正電荷的正離子,帶有負電荷的空氣負離 子,可將帶有正電荷的正離子中和成為無電荷後沈降,達到淨化空氣的 目的。

經現代醫學研究,空氣陰離子對人體各系統均有不同程度的生物效 應:(1)中樞神經系統-空氣陰離子能改善大腦皮質功能,使腦力活動 效率提高,改善睡眠。

(2)自律神經系統-能影響自律神經系統的應激功能,調整自律 神經功能失調。

(3)呼吸系統-促進排痰、暢通呼吸道、改善肺的通氣和換氣功 能。

(4)心血管系統-具有降壓、減慢心率、改善心肌營養狀況。

(5)血液、造血系統-能減慢紅血球沉澱速率,延長凝血時間。

空氣陰離子又能使周圍紅血球、白血球、血小板計數增加。

(6)免疫系統-能活躍網狀內皮系統功能,血中γ球蛋白含量增 高,故能增強機體抗病能力。

(7)其它-能促進胃液分泌,食慾增加;促進新陳代謝、機體發 育、增強體質。空氣陰離子作用於傷口,能促進上皮和肉牙生長,並有

(40)

抑菌作用。

經現代醫學研究,空氣負離子能改善大腦皮質功能,使腦力活動效 率提高,改善睡眠;能影響自律神經系統的應激功能,調整自律神經功 能失調;能使血管舒張,促進血液循環,能改善肺泡通氣量,有助於氧 的吸收和二氧化碳的排出;減少對創傷的易感性;能解除平滑肌的痙攣

【22】。

2-3-2 綠色植物的使用

在住宅中,使用綠色的植物,不但可為住宅作些點綴,也可利用植 物的隔音、隔熱與去除室內污染物等特性,以達到室內健康環境的目的。

植物隔音

盆栽以離地的放置方式來擺設,可視為一種空間吸音體。室內盆栽

的設置,可運用不同植物的組合,產生不同程度的吸音效果。

由文獻中指出,若以植物類型作為隔音的設置,樹冠的大小對隔音 的效果影響最大,其餘為葉片大小,再來為葉片形狀、葉片密度,至於 葉片的厚度,對吸音效果較無明顯的影響;而葉片形狀為細長葉形者,

其單盆吸音力大於寬形葉者,植栽的土壤也有一定的吸音效果,其吸音 效果會隨著盆器口徑愈大(即土壤之吸音面積愈大)而有愈明顯的趨勢。

葉片覆蓋愈重疊,對吸音的影響愈顯著;靠近土壤的枝葉若愈稀疏,

較不易產生吸音的效果,但可使盆體充分發揮吸音作用【23】。

植物隔熱

植物隔熱的使用,較常運用於屋頂的覆土植栽。另外由土壤層形成 的熱阻機制,也可減少熱傳透熱能。

由文獻中指出,屋頂覆土植栽的熱收支機制,可分為植物層與土壤

(41)

層,以藤蔓型植物鵝掌藤為例,其主要的熱收支作用有三【24】: 一、樹冠對日射熱能的反射作用。

二、樹冠葉子水分蒸散潛熱作用。

三、樹冠對日射消耗熱能作用。

研究指出,當鵝掌藤植物分佈平均空隙率為 17.21%時,樹冠對日射 消耗作用約 35~41%總日射熱能,水分蒸散潛熱作用約佔 19~32%總日射熱 能,樹冠反射作用約佔 20%總日射熱能;由此可知,當使用鵝掌藤植物當 作屋頂覆土植栽,其隔熱效果約佔了 80%的總日射熱能,再加上土壤層所 提供之熱阻機制約佔了 20%的總日射熱能,因此,大約只有 0.4%的日射 熱能穿透屋頂覆土植栽到達樓板。

因此,充分利用植物與土壤的各種特性,可有效的隔熱、節省能源 與美化環境。

植物去除室內污染物

由文獻中指出,植物對甲 的吸收力(8~11%),遠大於活性碳濾片 (2%),由此可知,綠色植物比活性碳濾片具有更佳淨化甲 的能力,因 此,利用室內植物淨化吸收室內污染是十分可行的策略,因為綠色植物 比活性碳有更佳去除甲 與二氧化碳的能力,而甲 與二氧化正是室內 主要氣體污染物。

植物在不照光的情況下,其淨化甲 的能力只有照光時的

1/33~1/4,因此必須要有光源,讓綠色植物一面行光合作用放出氧,吸 收二氧化碳及甲 。至於室內的微粒污染,也可使用植物淨化,故若將 此三大污染物加以移除,相信可以解決病態大樓症狀群(Sick-building syndrome)的問題。

植物的淨污能力,雖然只有 3%~11%,但考慮其永續性的吸收、成本

(42)

低、可同時吸收多種污染物,兼具綠化環境、室內生態化與調節微氣候 等功能,在未來的應用層面,應有更大的潛力【25】。

2-3-3 科技產品的運用

處於工業時代的現今,處處都存在著傷害人體健康的污染物,而有 些污染物,永遠無法被自然界所分解,而必須要藉助科技的力量,將這 些污染物對人體的傷害降至最低。

對於室內污染物的去除,除了可運用植物外,還可運用科技產品輔 助淨化。在一般住宅中,常見的除污產品為空氣清淨機、排油煙機和奈 米塗料三種。

空氣清淨機

空氣清淨機的功能,主要以去除室內髒污空氣為主;市面上空氣清 淨機的類型主要有四類:光觸煤型、臭氧型、活性碳型與負離子型。但 並非每種空氣清淨機都能夠有良好的除污與淨化空氣的能力。

以去除甲 的效能來說,以光觸煤型(去除效率 18.7~56%)、臭氧型 (去除效率 18.2~44.2%)較佳;活性碳型(3.3~28.6%)與負離子型

(18.5~30.8)較不理想。

臭氧型空氣清淨機常會造成室內臭氧濃度過高的問題,會對人體造 成嚴重的傷害,在使用上必須要注意。溫度與濕度也會影響到空氣清淨 機淨化空氣的效能,在高溫處宜使用臭氧型空氣清淨機,低溫處宜使用 光觸煤型、活性碳型與負離子型的空氣清淨機。濕度較低的空間,宜使 用臭氧型、活性碳型的空氣清淨機,濕度較高的空間,則宜使用光觸煤 型與負離子型的空氣清淨機【26】。

不過至目前為止,空氣清淨機的使用,並不能完全去除室內所有的

(43)

污染物質,仍應搭配減少污染源、改善通風換氣等方法,才能更有效的 改善室內空氣的問題。

排油煙機

一直以來,廚房油煙是造成婦女與廚師發生癌症的主要原因,因此,

一個健康住宅,完善的排油煙設施是不可缺少的,但排油煙機並不是只 要裝上即可,仍必須要有一定的裝置模式,才能減少油煙對人體的傷害。

排油煙機的擺設,要依照廚房的位置作設計(圖 2.8),才不會影響除 油煙的效率,而選用排油煙機時,應選用側吸式排油煙機,去除油煙的 效率較高。

一般上吸式的排油煙機,因為設置的位置太高,無法有效的排除油 煙污染物,側吸式排油煙機,架設於靠近人體呼吸帶的位置下方,因此,

在油煙污染物尚未經過人體呼吸帶時,已經由側吸式排油煙機將污染物 排除。

在廚房進行烹飪時,室內門要關閉,才不致於將污染物逸散至室內 環境。室外門的設置,於紗窗高度部份,應高於炊具以上的高度,這樣 不但可以達到較好的通風效果,也可避免室外環境吹入的風過大,而影 響到廚房瓦斯爐火的燃燒效率【27】。

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圖 2.2 建議廚房空間與排油煙機擺設示意圖【27】

奈米塗料

奈米科技是 21 世紀最先進的科技,而奈米材料的使用,可帶給我們 生活上不少便利,目前市面上可見的奈米材料以塗料為主,主要有三種

【28】:(1)抗紫外光疏水自清潔奈米塗料、(2)奈米可見光觸媒塗料、

(3)遮蔽近紅外光奈米節能塗料。

(1)抗紫外光疏水自清潔奈米塗料

由於環保意識的抬頭,以及對週遭生活環境的重視,所有產品都被 要求朝環保方向發展,建築塗料亦不例外。目前大部份的建材及塗料都 容易受到紫外光的破壞,而且會有沾水、易髒等問題;奈米塗料正具有 抗紫外光、疏水自潔以及高透光度等特質。疏水自清潔的功能是指雨水 在建材上形成水滴並滾動而帶走污物,進而達到自動清洗的功能,可以 節省許多人力和水資源。

所謂高透光度,是指塗料具有使可見光較不易被吸收及散射的特 質,所以顏色較透明,可以保持材質之原色,對愈來愈喜歡以原木或石 材來提升生活品味的現代人來說,無疑提供了另類的高品質選擇。

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(2)奈米可見光觸媒塗料

一般光觸媒需在紫外光的照射下才能被活化,因此必須另外增設紫 外燈管,既增加成本也消耗能源,若是利用可見光觸媒材料,則利用室 內燈源,就可催化殺菌,達到環保效果又節省能源。

「奈米可見光觸媒塗料」,只要有可見光,就可以產生抗菌能力,讓 建物或傢俱不易生菌發霉,同時,屬於無機半導體材料,對人體無害,

具有長效性殺菌功能,例如牆壁的塗料,廚房、浴室的瓷磚等這些最常 發霉的地方,只要塗上奈米可見光觸媒塗料,在開燈時,就可以自然殺 菌,提供一個清新的生活環境,家庭主婦也不需每天擦拭,節省寶貴的 時間。

(3)遮蔽近紅外光奈米節能塗料

太陽光源有百分之四十五之能量落在 700 至 3000 奈米的波長範圍,

也就是一般所稱的「近紅外光」;這些近紅外光肉眼無法看到,但卻攜帶 大量熱能。隔熱的首要之務即在於阻絕近紅外光的輻射熱,也是一項重 要的節能技術。

可阻絕近紅外光之奈米粉體除可應用在室外建築塗料之外,甚至可 應用於大樓的玻璃帷幕、汽車玻璃、隔熱紙。現有的遮罩陽光方法過於 昂貴,而且效果太差。應用遮蔽近紅外光奈米節能塗料,夏天可以節省 冷氣用電,同時因可見光穿透度高,可以自然採光,玻璃帷幕牆大樓室 內可以不需開燈。若應用在汽車玻璃、汽車隔熱紙時,也因透光度好,

可提高下雨天和夜晚行車的安全性。

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2-4 小結

健康的策略有三種型態,第一種類型為迷糊慌張型、有病治療型:

這種人是一患病就急急忙忙就醫診治的人。也就是自幾什麼主張也沒 有,有病就馬上找人商量,將自己的身體委任他人的人。第二種類型為 有病設法型:這一類型的人會做某種程度的思考。譬如該怎麼辦才可以 免於生病,或者生病時該如何應付才好等等。第三種類型為增進健康型:

這一類型者的觀念,約在二十年前興起於美國而被推展開來。即是講求 使身體更健康、提高自己的免疫力、提昇自己的治癒力,甚至講求不使 自己生病的觀念,它針對營養、運動、休憩、壓力而商討對策,是一種 著眼在使自己活得更健康的積極性、預防戰略性的觀念【29】。

今後的時代是個高齡化社會,也是以綜合性病因所致的慢性病不斷 增加的時代。面對這樣的時代,以第一型有病治病和第二型的不使有病 型的觀念來因應,恐怕會力有不達。因此,我們必須將自己的觀念修正 為第三型的務求健康型。如此才能使我們突破高齡化社會的難關。

現代的建築,已不像傳統建築一般,只要求耐久、安全,新一代的 建築觀念是除了要建物本身的實用性、耐久性、安全性與一般傳統建物 無異外,更要讓使用者住的更舒適、方便與健康。

傳統的綠色建築,強調的是節能的設計,但是若將健康考量進去,

則就不只是一些節能設備的設置而已。健康節能住宅,應該是以融合自 然為主,科技為輔。舉例來說,一般人都知道自然風比空調健康,但是 在現今的社會中,夏日不開空調實在會讓人受不了,但是,若是能改變 住宅的位置,增加開窗率或在屋頂上加種植栽,再搭配電風扇的使用,

都是可以有效節省空調使用量的。

在健康節能住宅的設計,是以健康為主軸;節能設計,是輔助達到 健康住宅的要素。

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近年來,由於 SARS、腸病毒等傳染病危害人體的健康,再加上養生 風氣的盛行,健康住宅開始流行起來,許多建商標榜的健康住宅,都是 以高單價的設備,如健身房、SPA 等設備,來達到居住者的身體健康,然 而,也有愈來愈多的人放棄高單價的「養生豪宅」,選擇郊外去享受自然 環境所帶來的清新。

以溫泉養生住宅、SPA 或運動會館、戶外萬坪芬多精公園為標榜的住 宅,都不是健康建築或健康住宅的要件【30】,以日本對健康住宅的設計 經驗及定義來看,以上述功能為標榜的住宅,充其量只可算是養生豪宅,

而稱不上健康住宅。真正的健康住宅應該要以人為本,並將住宅融入自 然環境當中,運用自然的方式讓居住者達到身體健康的目的。

參考文獻

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